一种断路器机械特性在线监测装置的制作方法

1.本实用新型为电器元件监测技术领域，尤其涉及一种断路器机械特性在线监测装置。


背景技术：

2.在众多电器中，断路器是一种举足轻重的电气元件，兼具控制和保护作用，正常检修时，使其分闸，保证人员安全，检修完成后，再合闸，起控制作用；当有故障发生时，外部保护控制器使其分闸，将故障回路从电力主线路切除出去，断路器起保护作用。可见，断路器对于电网的稳定运行具有重要作用,保证可靠性是发挥其作用的前提，状态检修断路器是确保断路器稳定可靠运行的有效措施之一。现有技术中，断路器采用离线检测的方法进行断路器检修，需要在检修时将断路器与电路分离后，才能对断路器进行检测。但在实际使用中断路器不能轻易离线，从而导致断路器的检修难以按照正常的频率进行。
3.因此亟待一种能在线监测断路器运行状态的电路以方便高频监测断路器状态，以消除安全隐患。


技术实现要素：

4.针对上述问题，现提供一种断路器机械特性在线监测装置，旨在对断路器每次分闸与合闸时的电流信号与主轴信号进行采集，并传输至终端进行故障分析预测，以达到消除安全隐患的效果。
5.具体技术方案如下：
6.一种断路器机械特性在线监测装置，包括遥控装置、直流电源、真空断路器、六轴传感器、电流传感器、在线监测电路、触摸显示屏以及监测终端，所述遥控装置与所述真空断路器电性连接，所述直流电源与所述真空断路器电连接，所述真空断路器还分别与所述六轴传感器的信号输入端以及所述电流传感器的信号采集端电连接，所述六轴传感器的信号输出端以及所述电流传感器的信号输出端均与所述在线监测电路电连接，所述在线监测电路还分别与所述触摸显示屏以及所述监测终端电连接。
7.进一步的，所述在线监测电路包括电源、rtc时钟电路、存储电路、通信电路、看门狗电路、a/d模数转换电路以及主控制器，所述主控制器与所述电源电连接，所述触摸显示屏与所述主控制器的数据交换接口电连接，所述rtc时钟电路与所述主控制器的时钟信号输入端电连接，所述存储电路与所述主控制器的数据信号输入输出端电连接，所述通信电路与所述主控制器的通信信号输入输出端电连接，所述看门狗电路与所述主控制器的复位信号输入端电连接，所述六轴传感器的输出端与所述主控制器的一个控制信号输入端电连接，所述电流传感器的输出端通过所述a/d模数转换电路与所述主控制器的另一个控制信号输入端电连接。
8.进一步的，所述存储电路包括作为录波数据缓存区以及系统参数读写区的铁电存储器和用于存储录波数据的flash存储器，所述铁电存储器和所述flash存储器均与所述主
控制器电连接。
9.进一步的，所述通信电路包括rs485通信电路、rs232通信电路以及以太网通信电路，所述主控制器通过rs485通信电路分别与所述六轴传感器和所述电流传感器电性连接，所述主控制器通过所述rs232通信电路与所述触摸显示屏电性连接，所述主控制器通过所述以太网通信电路与所述监测终端电性连接。
10.综上所述，该方案的有益效果是：
11.本实用新型提供的断路器机械特性在线监测装置中，通过电流传感器采集真空断路器的线圈电流数据，通过六轴传感器采集真空断路器的主轴角位移数据，主控制器将采集的数据汇总并输出至终端进行故障分析。本实用新型提供的断路器机械特性在线监测装置具有采集断路器分闸与合闸时的电流信号与主轴位移信号并传输至终端进行故障分析与预测，以降低由于断路器故障引起的安全隐患的效果。
附图说明
12.图1为本实用新型一种断路器机械特性在线监测装置的结构框图；
13.图2为本实用新型一种断路器机械特性在线监测装置的在线监测电路的结构框图。
具体实施方式
14.下面将结合本实用新型实施例对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
15.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
16.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
17.图1为本实用新型一种断路器机械特性在线监测装置的结构框图，图2 为本实用新型一种断路器机械特性在线监测装置的在线监测电路的结构框图，如图1、图2所示，本实施例提供的断路器机械特性在线监测装置：包括遥控装置、直流电源、真空断路器、六轴传感器、电流传感器、在线监测电路、触摸显示屏以及监测终端，遥控装置与真空断路器电性连接，直流电源与真空断路器电连接，真空断路器还分别与六轴传感器的信号输入端以及电流传感器的信号采集端电连接，六轴传感器的信号输出端以及电流传感器的信号输出端均与在线监测电路电连接，在线监测电路还分别与触摸显示屏以及监测终端电连接。
18.需要说明的是，直流电源输出直流220v电压，驱动导电回路及电机运转，遥控装置与真空断路器电性连接，当遥控装置发出信号时，真空断路器动作，六轴传感器采集真空断路器主轴角位移数据、电流传感器采集真空断路器线圈电流数据，在线监测装置将角位移数据与线圈电流数据汇总并处理，传输至终端进行故障分析。
19.还需要说明的是，电流传感器采用现有的acs712芯片，用于采集断路器线圈电流信号。
20.优选的，在线监测电路包括电源、rtc时钟电路、存储电路、通信电路、看门狗电路、
a/d模数转换电路以及主控制器，主控制器与电源电连接，触摸显示屏与主控制器的数据交换接口电连接，rtc时钟电路与主控制器的时钟信号输入端电连接，存储电路与主控制器的数据信号输入输出端电连接，通信电路与主控制器的通信信号输入输出端电连接，看门狗电路与主控制器的复位信号输入端电连接，六轴传感器的输出端与主控制器的一个控制信号输入端电连接，电流传感器的输出端通过a/d模数转换电路与主控制器的另一个控制信号输入端电连接。
21.需要说明的是，电源采用lh10芯片，该芯片可将交流或直流220v电压转换为3.3v，且该芯片工作稳定，具备抗干扰和过流过压保护的功能。
22.还需要说明的是，主控制器采用型号为stm32f407的芯片。
23.还需要说明的是，看门狗电路采用型号为max813的芯片。
24.还需要说明的是，acs712芯片输出电压模拟信号，主控制器无法识别，需通过型号为ad7606的芯片作为a/d模数转换电路进行转换。
25.还需要说明的是，rtc时钟电路为主控制器内置的rtc实时时钟模块，当主控制器由外部电源供电时，外部电源经电源转换后向rtc实时时钟提供稳定的电源，当外部电源间断时，由小体积的纽扣电池向rtc实时时钟提供电源，以顶替外部电源。
26.还需要说明的是，看门狗电路实时监测主控制器的运行状态，当主控制器运行处于死循环状态时，看门狗电路使得主控制器复位，使之从新运行。
27.优选的，存储电路包括作为录波数据缓存区以及系统参数读写区的铁电存储器和用于存储录波数据的flash存储器，铁电存储器和flash存储器均与主控制器电连接。
28.优选的，通信电路包括rs485通信电路、rs232通信电路以及以太网通信电路，主控制器通过rs485通信电路分别与六轴传感器和电流传感器电性连接，主控制器通过rs232通信电路与触摸显示屏电性连接，主控制器通过以太网通信电路与监测终端电性连接。
29.工作原理：其中电流传感器采集断路器分闸与合闸时的电流信号，六轴传感器采集断路器分闸与合闸时的主轴位移信号，主控制器将电流信号与主轴位移信号汇总，并通过通信电路传输至监测终端，将之与标准预设信号进行对比，以对断路器进行故障分析与预测，该对比分析技术为现有技术，在此不做详述。
30.以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。